Что такое игнитрон
Игнитрон это особый тип газоразрядного прибора. Он имеет ртутный катод и электрод, осуществляющий поджиг. При помощи него происходит управление дуговым разрядом.
Эти устройства могут использоваться как вентиль для устройств выпрямления переменного тока большой мощности, например аппаратов сварки или подстанциях. Был изобретен игнитрон в 1922 году русским инженером Вологодиным В.П. Несмотря на то, что произошло это почти век назад, используются игнитроны и в настоящее время.
В данной статье пойдет речь об устройстве этого прибора, принципах его работы и сфере использования. Дополнена данная статья скачиваемым файлом с техническими особенностями этих приборов, а также двумя роликами на заданную тематику.
Схема с игнитроном
Игнитрон представляет собой электронную лампу, временем пребывания которой в открытом состоянии можно управлять. В игнитроне находится жидкая ртуть, контакт с которой имеет вывод во внешнюю цепь. Кроме того, в игнитроне находятся анод и электрод поджига; кончик электрода, изготовленный из карбида кремния или карбида бора,, погружен на небольшую глубину в ртуть.
Если между электродом поджига и ртутью есть некоторая разность потенциалов,, то образуется искра, в результате чего возникает электронная эмиссия. При положительном потенциале на аноде электроны,, двигаясь к аноду, будут сталкиваться с атомами газа в лампе,. т. е. начнется процесс ионизации.
Когда через игнитрон протекает ток, падение напряжения на нем невелико; следовательно, эта лампа имеет небольшое внутреннее сопротивление. Игнитрон обладает рядом преимуществ: опасность пробоя между анодом и катодом невелика, так как максимальное обратное напряжение имеет место только в интервалы времени, когда внутреннее сопротивление лампы имеет большую величину.
К тому же, не требуется энергии для подогрева катода. Как и в случае тиристора, запуск игнитрона может производиться в любой точке периода переменного напряжения, что позволяет осуществлять управление выходной мощностью.
Диод с указанной на рисунке полярностью включен последовательно с ограничительным резистором Ri между анодом и электродом поджига. Источник переменного тока соединен последовательно с нагрузкой Rн и игнитроном, т. е. так же, как и в схеме с тиристором.
Во время действия положительного полупериода переменного напряжения диод Д[ и игнитрон hi находятся в открытом состоянии. Однако игнитрон не может открываться до тех пор, пока электрод поджига не вызовет электронную эмиссию. Когда диод находится в открытом состоянии, происходит электрический разряд между электродом и ртутью, и возникающая в результате электронная эмиссия вызовет ионизацию и протекание тока.
Во время отрицательной полуволны переменного напряжения и игнитрон, и диод находятся в закрытом состоянии. Вместо диода Д( управляющее напряжение, как и в схеме с тиристором, может вырабатываться фазосдвигаю-щей цепью. Схема имеет невысокий к. п. д., так как в ней используется однополу-периодное выпрямление.
Полученное напряжение перед подачей в нагрузку для уменьшения пульсаций может быть отфильтровано. Для повышения к. п. д. можно применять схему с игнитронами, выполняющую двухполупериодное выпрямление, которую и рассмотрим в следующем разделе.
Этот процесс представляет собой преобразование переменного тока в постоянный при помощи вентилей или коммутационных устройств, пропускающих ток только в одном направлении. Выпрямитель состоит из трансформатора, вентиля и электрического фильтра, сглаживающего пульсации выпрямленного тока.
Существовавшие до того времени выпрямители не могли обеспечить надлежащей работы трансформаторов. В 1919 г. В.П. Вологдин решил использовать для получения постоянного тока вып-рямитель с жидким (ртутным) катодом в стеклянном исполнении (в виде колбы). В этом устройстве два нулевых трехфазных выпрямителя были соединены параллельным способом.
В.П. Вологдин сделал свои ртутные выпрямители однополупериодными и двухполупериодными. В первых использовалась только одна полуволна переменного тока, выпрямленный ток сильно пульсировал (возникали остаточные вихревые токи), что заставляло использовать дорогостоящие и громоздкие фильтры. При двухполупериодном выпрямлении постоянная составляющего тока увеличивалась вдвое, а пульсации соответственно уменьшались.
Поэтому ртутный выпрямитель, предложенный В.П. Вологдиным, получил высокую оценку специалистов. Он предназначался для питания анодных ламп радиотелефонных передатчиков. Оригинальный прибор мощностью 10 кВт позволял получить постоянный ток с напряжением более 3500 В. Коэффициент полезного действия (КПД) при этом достигал 99 %, а напряжение внутри колбы падало незначительно.
Ртутный выпрямитель, созданный В.П. Вологдиным, предназначался в первую очередь для радиотелефонных и радиотелеграфных станций. В 1930 г. В.П. Вологдину удалось создать более мощные ртутные выпрямители в металлическом исполнении.
Самый первый из них достигал мощности в 1000 кВт (при напряжении 12 ООО В). Он изготавливался на ленинградском заводе «Электросила» под руководством В.П. Волошина. Изобретение В.П. Вологдина практически в неизмененном виде используется на современных электростанциях и в трансформаторах большого масштаба. Этого человека заслуженно называют пионером высокочастотных технологий в отечественной энергетике.
Технологические особенности игнитронов
В отличие от обычных ртутных вентилей, в которых для поддержания горения дуги служат аноды возбуждения, в игнитроне «поджигание» дуги происходит во время каждого положительного полупериода анодного напряжения с помощью вспомогательного электрода, называемого игнитором или зажигателем.
Игнитрон представляет собой стеклянный или металлический баллон, в котором создан вакуум и расположены ртутный катод, анод и зажигатель, являющийся наиболее ответственным элементом игнитрона.
Он имеет форму конического стержня, изготовленного из намачиваемого ртутью полупроводникового материала, например корунда или карбида бора, погруженного на 3+5 мм в ртутный катод. Между зажигателем и катодом образуется изоляционная микропленка. На зажигатель подаются импульсы напряжения порядка 170+200 В при токе до 30 А.
При отрицательном полупериоде напряжения на аноде происходит деионизация паров ртути, поэтому во время каждого следующего положительного полупериода анодного напряжения необходимо подавать на зажигатель очередной поджигающий импульс.
Они должны подаваться синхронно с анодным напряжением. Изменяя фазу поджигающих импульсов можно изменить длительность горения дуги, а следовательно, и величину выпрямленного напряжения, если игнитрон работает в выпрямительной схеме. Роль зажигателя в игнитроне подобна роли управляющей сетки и тиратроне.
Стеклянный игнитрон типа И-100/1000, рассчитанный на выпрямленный ток 100 А при допустимом обратном напряжении 1000 В, изготовляют в виде сварной конструкции из медного цилиндра, охлаждаемого водой и являющегося выводом катода, и стеклянного (молибденовое стекло) цилиндра — анодной камеры. Графитовый анод имеет форму цилиндра или полусферы. Вывод зажигателя сделан в боковой части стеклянного цилиндра.
Устройство металлического игнитрона и его условное обозначение
Игнитроны широко применяют в мощных выпрямительных устройствах, промышленных преобразователях тока, электросварочных установках и ряде других схем промышленной электроники. Игнитроны типа И1 выпускают для контактной сварки металлов.
Особенности строения игнитрона
Игнитроны обладают не только важным достоинством ртутных вентилей – их способностью переносить перегрузки, но и всеми положительными свойствами тиратронов, как управляемых выпрямителей. Существенным недостатком игнитронов является ограниченный срок службы зажигателя.
Последний нагревается при работе, его поверхность с течением времени загрязняется и на ней образуются пятна ртути, что в конечном счете приводит к пропускам в зажигании дуги и к увеличенному потреблению тока. К недостаткам игнитронов относится также необходимость искусственного охлаждения, что значительно усложняет их конструкцию.
Игнитрон используется в устройствах, потребляющих токи до нескольких десятков ампер. Для исключения возможности возникновения обратного тока в цепи зажигателя в нее включают полупроводниковый или иной диод. Игнитрон имеет существенные недостатки, заключающиеся в ограниченном сроке службы зажигателя. Эти недостатки приводят к пропускам зажигания.
Игнитроны имеют анодные характеристики тиратронов, но обеспечивают большую мощность в нагрузке. Их применяют для управления точечной сваркой, электродвигателями, для преобразования больших мощностей постоянного тока в мощности переменного тока и для преобразования частоты мощных электрических устройств. В настоящее время мощные полупроводниковые управляемые диоды – тиристоры – начинают успешно заменять игнитроны.
Игнитрон представляет собой лампу с ртутным катодом. Прерывателем ( зажигате-лем) в лампе является стержень из тугоплавкого материала с большим электрическим сопротивлением, погружаемый в ртуть. При соответствующем напряжении порядка более 100 в / см, поданном на зажигатель, возникает дуговой разряд между стержнем и зеркалом ( поверхностью) ртути.
Дуга становится источником электронов для главного разряда между катодом и анодом, происходящего через несколько микросекунд после возникновения дуги. Дуга в цепи зажигателя может образоваться через цепь конденсатора.
Игнитрон запускается каждый раз при подаче на пусковой электрод положительного по отношению к катоду импульса порядка сотен вольт, если анодное напряжение в этс время также положительное. При отрицательном напряжении на основном аноде происходит деионизация паров ртути и игнитрон закрывается. Регулируя время поступления импульсов на пусковой электрод относительно момента появления положительного напряжения на аноде, можно управлять анодным током через игнитрон.
Игнитроны находят широкое применение: 1) в эле ктро-сварке, где требуются периодические и значительные по величине импульсы тока; 2) в качестве ионных выключателей, сочетающих высокую перегрузочную способность с большой скоростью включения и выключения; 3) в качестве реле, обладающего чувствительным элементом и в то же время мощными контактами для непосредственного включения больших сил токов.
Разновидности ингитрона
Ведущей научно-исследовательской организацией по разработке новых типов преобразователей электрической энергии является Всесоюзный электротехнический институт имени Ленина (ВЭИ). В четвертой пятилетке в ВЭИ была разработана конструкция цельнометаллического запаянного ртутного выпрямителя с воздушным охлаждением, а в 1957 г. создана серия цельнометаллических запаянных игнитронов как с воздушным, так и с водяным охлаждением.
Все электровозы перечисленных серий предназначены для работы на постоянном токе. Но для продолжения опытов применения однофазного переменного тока, начатых еш,е перед войной, Новочеркасский завод построил в 1953—1954 гг. два опытных шестиосных грузовых электровоза серии НО, работавших на однофазном токе промышленной частоты и оборудованных игнитронными ртутными выпрямителями.
Кроме указанных сварочных машин промышленного типа для сварки сильфонов широко применяются более простые установки с игнитронными прерывателями типа ИП-5, ИП-7 и ИП-8. Эти установки чрезвычайно компактны, просты и могут быть изготовлены любой экспериментальной мастерской.
Поскольку время разряда конденсатора зависит от величины сопротивления 5 в его цепи, то оказывается возможным регулировать и частоту зажигания игнитрона в пределах от 2 до 20 гц. Благодаря регулировке угла отсечки длительность горения (импульса) игнитрона составляет 0,01—0,003 сек.
Как видно из схемы, сеть замыкается через игнитрон и сварочный трансформатор накоротко. Однако время замыкания настолько мало, что любая из имеющихся защит сработать не успевает. Мощные импульсные токи, протекающие через игнитрон и сварочный трансформатор, и служат для сварки сильфонов с арматурой.
Область применения
Игнитроны находят широкое применение
Ионный электропривод постоянного тока и его механические характеристики. Электропривод этого типа состоит из ионных выпрямляющих аппаратов и двигателя постоянного тока. Для выпрямления переменного тока при больших мощностях двигателей используются ртутные выпрямители с регулируемой сеткой, при меньших мощностях — тиратроны (стеклянные или металлические) и игнитроны.
Подводимое к двигателю напряжение ионных аппаратов можно регулировать в широких пределах, изменяя момент зажигания игнитронов посредством подачи соответствующих потенциалов на сетки ртутных выпрямителей или тиратронов. Этим создаётся возможность производить пуск и широко регулировать скорость так же, как и в системе Леонарда. Пределы регулирования скорости двигателя — от 1 20 и выше.
Автоматическая аппаратура состоит из различных контакторов, реле управления, реле защиты, командоаппаратов, путевых выключателей, тормозных электромагнитов, регуляторов, ионно-электронной аппаратуры, усилительных ламп, ртутных выпрямителей, тиратронов, игнитронов, неоновых ламп, фотоэлементов, электронно-лучевых трубок и т. д. Комплектные аппараты автоматического управления для различных электроприводов носят название станций управления.
Синхронный игнитронный прерыватель для точечной сварки дозирует время протекания тока с помощью силовых игнитронов, регулируемых конденсаторно-ламповыми и электромагнитными устройствами. Замыкание и размыкание первичной цепи сварочного трансформатора осуществляются через силовые игнитроны I и II путём зажигания и гашения дуги в игнитроне.
Цепь управления игнитронами состоит из вспомогательных ламп (тиратронов) 1, 2, 3, 4 и 5, конденсаторов б и 7, пик-трансформатора 8, нормальных трансформаторов, серии регулируемых и нерегулируемых сопротивлений и специального асинхронного таймера, производящего в определённые моменты времени замыкание и размыкание цепи управления выключателя 9.
Синхронный игнитронный (электронно-ионный) прерыватель. В этом прерывателе периодическое замыкание и размыкание цепи первичной обмотки сварочного трансформатора осуществляются путём периодического зажигания и гашения дуги в игнитронах.
Моменты зажигания и гашения дуги и соответственно продолжительность импульсов тока и пауз между ними определяются настройкой цепи управления игнитронами. В цепь зажигания каждого игнитрона включены последовательно по два вспомогательных тиратрона. Управление тиратронами осуществляется двумя отдельными цепями, каждая из которых периодически меняет потенциал на сетке связанного с ней тиратрона.
pro_vladimir
pro_vladimir
elektromexanik : Характерный элемент культа электричества периода 20 века. ))
. одноанодный ионный прибор с ртутным катодом и управляемым дуговым разрядом. Применяется в качестве ртутного электрического вентиля в мощных выпрямительных устройствах, электроприводах, электросварочных устройствах, тяговых и выпрямительных подстанциях и т. п. со средней силой тока в сотни ампер и выпрямленным напряжением до 5 кВ. Для игнитрона характерно незначительное падение напряжения (15—20 В) и высокий КПД (98—99 %).
elektromexanik : И вот когда археологи обнаружат остатки таких агрегатов, что они расскажут как специалисты о их применении?
pro_vladimir : Насколько понял, ртуть в этих колбах только для паров?
Ну и заодно проводник и теплоотвод.
Работа ртутного выпрямителя основана на использовании автоэлектронной эмиссии и ионизации газа паров ртути.
Ртутные выпрямители делятся на стеклянные и металлические.
Стеклянный однофазный ртутный выпрямитель (рис. 209) имеет колбу из молибденового стекла, из которой выкачан воздух. В колбу впаяны два стальных или графитных электрода А1 и А2, которые являются главными анодами выпрямителя. Нижняя часть колбы заполнена ртутью, которая служит катодом выпрямителя. В ртути помещается металлический стержень, впаянный в стекло. Рядом с ним в колбу впаян стеклянный отросток, в котором также находится ртуть. Здесь размещается анод зажигания А3.
Аноды А1 и А2 соединены с концами вторичной обмотки основного трансформатора Тро. К катоду К подключают нагрузку. Второй провод, идущий от нагрузки, соединяют через дроссель Др со средней точкой О вторичной обмотки трансформатора Тро.
Чтобы ртутный выпрямитель осуществлял выпрямление переменного тока, его необходимо возбудить. Для этого включают рубильники P1 и P2 и подают переменное напряжение на основной Тро и вспомогательный Трв трансформаторы. Затем создают условия для того, чтобы ртуть катода соединилась с ртутью анода зажигания A3. При этом под действием напряжения вторичной обмотки вспомогательного трансформатора Трв электрический ток проходит через рубильники P2, сопротивление R анод зажигания A3 и катод К.
Когда колбу возвращают в первоначальное положение, контакт между ртутью, окружающей катод К, и анодом зажигания A3 разрывается, и в этом месте образуется электрическая дуга, а на ртути катода появляется небольшое сильно нагретое светлое катодное пятно.
Это пятно является местом испарения ртути. Вместе с тем вблизи поверхности ртути создается электрическое поле столь высокой напряженности, что оно вырывает свободные электроны из поверхности ртути. Это так называемая автоэлектронная (или электростатическая) эмиссия. Электроны, освобожденные на катоде, летят к тому из анодов, который в данный момент имеет положительный потенциал по отношению к катоду (рис. 210).
На своем пути электроны сталкиваются с молекулами паров ртути и ионизируют их, т. е. отделяют от них электроны, превращая эти молекулы в положительные ионы.
Ударяющие в катод положительные ионы поддерживают температуру катодного пятна. Нетрудно понять, что дуга в колбе выпрямителя представляет собой поток быстро движущихся электронов от катода к аноду и относительно медленно движущихся (из-за своей большой массы) положительных ионов ртути в обратном направлении.
Когда на аноде вследствие изменения напряжения на концах вторичной обмотки трансформатора изменяется потенциал (вместо положительного создается отрицательный), дуга в колбе перебрасывается к тому из анодов, который в данный момент имеет положительный потенциал, и таким образом соединяет поочередно катод с каждым из анодов. Дуга выполняет функцию практически безынерционного переключателя, соединяющего нагрузку то с одной, то с другой половиной обмотки трансформатора.
Пусть в течение одного полупериода (см. рис. 209) напряжение, подаваемое со вторичной обмотки трансформатора Тро на аноде колбы, имеет положительное значение на аноде A1 и отрицательное на аноде A2. Тогда ток пройдет от точки 1 вторичной обмотки трансформатора через анод A2, катод, нагрузку (в направлении, указанном стрелкой), дроссель, среднюю точку вторичной обмотки и правую половину этой обмотки к минусу (точка 2). Через анод A2, имеющий отрицательный потенциал, ток протекать не будет.
В течение второго полупериода полярность напряжения на анодах колбы изменится. Тогда ток пройдет от точки 2 вторичной обмотки трансформатора Тро через анод A2, катод, нагрузку, дроссель, среднюю точку вторичной обмотки и левую половину этой обмотки к плюсу (точка 1). В следующие полупериоды процесс повторится и направление выпрямленного тока в нагрузке останется неизменным. Такой ртутный выпрямитель осуществляет двухполупериодное выпрямление переменного тока.
Стеклянные ртутные выпрямители изготовляют на различные напряжения (до 15 000 в) и разные токи.
При выпрямлении переменного тока большой мощности в ртутных выпрямителях выделяется значительное количество тепла. Поэтому вместо хрупких и непрочных стеклянных колб у мощных выпрямителей применены металлические.
Главные детали металлического ртутного выпрямителя: аноды, катоды, анод зажигания и др. — имеют то же назначение, что и в стеклянном выпрямителе. Этот выпрямитель включается в схему также через два трансформатора — основной и вспомогательный.
Металлический выпрямитель оборудован водяным охлаждением.
Металлические выпрямители изготовляют большой мощности на высокие напряжения и различные токи. Они питаются от трехфазной сети, поэтому являются многофазными.
Электрифицированные железные дороги, городские трамвайные сети, метрополитен получают постоянный ток от таких мощных ртутных выпрямителей, но в настоящее время они начинают заменяться полупроводниковыми выпрямителями.
dmitrijan : Ртуть как соль для воды, катализатор процесса.
В зависимости от примесей получаем полупроводник.
Там где холодный катод использовали ртуть. Стали греть катод и нужность в ртути отпала.
В сути ртутные лампы света тоже «полупроводники», только светятся, этакие свето «диоды», но на газе.
В сути культовые канделябры вполне могли работать выпрямителями при наличии в колбах той же ртути.
А нынче это ритуальный элемент божественных сил на синагогах.
Причём светятся, естественно ритуально.
elektromexanik : Ага, и сделаны исключительно чтобы радовать глаз своим загадочным свечением ))
dmitrijan : Ну и звезда давида, сам собой культовый символ.
elektromexanik : Вот тут специалистов набежит много.
dmitrijan : Хотя в таком варианте звезда давида скорее трансформатор, но все знают, что это такой символ!
Причём схема звезда.
Слева внизу и канделябр, и звезда в действии.
Красота египетских фресок.
elektromexanik : Так они с детства видят торжественный вынос по праздникам, как можно сомневаться, что это божественное наследие, а не просто деталь устройства?
dmitrijan : Сказано символ, значит символ!
«Канделябром да по индикации. Лампочки перебьём, в подставки будем вставлять свечки и выть молитвы»
https://pro-vladimir.livejournal.com/242458.html
158. Стеклянные ртутные выпрямители
Действие ртутного выпрямителя основано на так называемой вентильной (односторонней) способности электрической дуги, возникшей в откачанном и заполненном ртутью сосуде, пропускать ток только в одном направлении.
Вентиль представляет собой устройство, имеющее малое сопротивление для тока прямого направления и большое сопротивление для тока обратного направления.
Ртутные выпрямители бывают стеклянные, металлические и стеклянно-металлнческие.
Рассмотрим устройство стеклянного ртутного выпрямителя и рабочий процесс в нем. В стеклянный сосуд 1 (фиг. 313) налита ртуть 2. Сверху впаян угольный электрод 3. Воздух из сосуда выкачан и сосуд запаян.
Если присоединить аккумуляторную батарею 4 так, чтобы положительный полюс батареи был соединен с угольным электродом (анодом), а отрицательный полюс батареи был соединен с другим электродом — ртутью (катодом), то между анодом и катодом возникнет электрическое поле.
Даже при комнатной температуре ртуть испаряется с поверхности катода и пары ее заполняют сосуд. Если при помощи специального устройства возбудить в сосуде дуговой разряд, то с поверхности ртути, так называемого катодного нлн светлого пятна, начнут вылетать электроны, которые под действием электрического поля будут двигаться по направлению к аноду. На пути своего движения электроны ударяются о нейтральные молекулы паров ртути. Происходит ионизация толчком, в результате чего образуются положительные н отрицательные ноны.
Ионизация паров ртути сопровождается появлением в сосуде ртутного выпрямителя интенсивного свечения фиолетового цвета.
В цепи начнет проходить электрический ток. Электроны совместно с отрицательными ионами ртути двигаются к аноду. В то же время положительные ноны, притягивающиеся катодом, ударяются о поверхность ртутн, образуя вышеупомянутое раскаленное катодное пятно. Электрическое поле, образованное положительными зарядами ионов, способствует вырыванию электронов с поверхности ртути и образованию потока электронов.
Ртутные пары, соприкасаясь с холодными стенками стеклянного сосуда, конденсируются в капли ртуги, которые стекают вниз.
Если пересоединить аккумуляторную батарею так, чтобы к угольному электроду 3 был присоединен минус батареи, а к ртутному электроду 2 — плюс батареи, то при тех же условиях (наличие светлого пятна на катоде) ток в цепи проходить не сможет. Сосуд с ртутью, включенный в цепь переменного токи, сможет пропускать ток только в одном направлении и преобразует переменный ток в пульсирующий.
На фиг. 314 представлена кривая однофазного переменного тока. Если каждая верхняя полуволна синусоиды будет соответствовать направлению тока от холодного электрода к нагретому, то ток в цепн будет проходить только в соответствующие этой полуволне моменты времени. Каждая отрицательная полуволна синусоиды окажется срезанной, и ток в цепи в соответствующие этой полуволне моменты времени проходить не будет. Таким образом, в цепн будет иметь место пульсирующий ток.
Во избежание перерыва тока однофазные ртутные выпрямители устраиваются с двумя анодами. На фиг. 315 представлена схема включения двуханодного ртутного выпрямителя в цепь однофазного переменного тока. Такие выпрямители изготовляются на ток до 50А и напряжение до 500 В. Из стеклянной колбы 1 откачан воздух и пространство заполнено парами ртути при давлении от 0,001 до 0,05 мм рт. ст. В нижней части стеклянной колбы помещается жидкая ртуть, внутрь которой входит молибденовый стержень 2, впаянный в стекло колбы. Два графитовых анода 3 расположены в стеклянных отростках — рогах колбы. Для зажигания дуги устраивается дополнительный анод 4 с небольшим количеством ртути.
При пуске ртутного выпрямителя нажимают кнопку в цепи зажигания и стеклянную колбу выпрямителя наклоняют в сторону так, чтобы ртуть анода зажигания 4 соединилась со ртутью катода 2. При возвращении колбы в первоначальное положение происходит разрыв ртути и в месте разрыва возникает электрическая дуга, основанием которой на ртути катода и является вышеупомянутое светлое пятно. Электроны, вылетая с поверхности катодного пятна, устремляются к главным анодам. Включая сопротивление потребителя к катоду колбы выпрямителя (плюс внешней сети) и к нулевой точке трансформатора 5 (минус внешней сети), лолучнм выпрямленный ток.
Стрелками показано направление этого тока: сплошными — при положительной полуволне переменного тока, пунктирными — при отрицательной полуволне.
Из фиг. 316, а видно, что в определенные моменты времени выпрямленный ток становится равным нулю. В эти моменты дуга в ртутном выпрямителе может погаснуть и ее придется
зажигать снова. Для сглаживания пульсаций тока в цепь выпрямителя включают катушку индуктивности со сталью. На фиг. 316, б показана кривая выпрямленного тока в цепи с катушкой.
При высокой температуре анода он начнет также испускать электроны н выпрямитель будет пропускать обе полуволны синусоиды переменного тока. Это явление называется обратным зажиганием. Оно может произойти при плохом охлаждении выпрямителя, перегрузке, при наличии посторонних газов в колбе. Обратное зажигание сопровождается коротким замыканием вторичной обмотки питающего трансформатора. Для защиты от действий короткого замыкания устанавливаются специальные быстродействующие автоматы, которые при появлении обратного зажигания отключают выпрямитель.
Для выпрямления токов высокого напряжения служат выпрямители, аноды которых устраиваются в высоких стеклянных отростках. Высоковольтные выпрямители изготовляют на 3000, 10 000 В и другие напряжения.
При резком уменьшении или прекращении тока в цепи электрическая дуга в колбе может погаснуть и ее нужно зажигать вновь. Во избежание этого применяют выпрямители с независи-
мым возбуждением. На фиг. 317 показано устройство колбы стеклянного ртутного выпрямители с независимым возбуждением. Аноды независимого возбуждения (число которых обычно равно двум) получают питание от отдельного трансформатора. Их назначение состоит в том, чтобы поддержать электрическую дугу при резком уменьшении или полном прекращении выпрямленного тока.
Низковольтные ртутные выпрямители от 20 А, а также высоковольтные выпрямители устраиваются с искусственным охлаждением при помощи электрического вентилятора.
Для преобразования трехфазного переменного тока в постоянный ток служат трехфазные ртутные выпрямители (фиг. 318). Главные аноды выпрямителя получают питание от трехфазного трансформатора. Нулевая точка трансформатора является отрицательным полюсом сети постоянного тока. Катод колбы выпрямителя является положительным полюсом сети достоянного тока. Аноды независимого возбуждения питаются от отдельного трансформатора ТВЗ через дроссели L1 и L2. Сопротивление служит для ограничения тока в цепи зажигания. Электрический вентилятор для охлаждения колбы включается одновременно с трансформатором.
При выпрямлении трехфазного тока кривые выпрямленного гока перекрывают друг друга н пульсации тока становятся мень-
ше, чем при работе в сети однофазного тока (фиг. 319). Катушка индуктивности в этом случае применяется лишь для сглаживания пульсаций выпрямленного тока.
Обозначение типа ртутного выпрямителя состоит из букв и цифр. Буква В обозначает выпрямительную колбу; цифра перед буквой В показывает число рабочих анодов колбы. Буква Н указывает на наличие независимого возбуждения. Цифра, стоящая после букв, указывает максимально допустимый выпрямленный ток в амперах.
В высоковольтных выпрямителях после тока указывается величина рабочего выпрямленного напряжения в вольтах.
Примеры: 2В-12 — колба ртутного выпрямителя с двумя рабочими анодами на 12 А выпрямленного тока.
4В-6 — колба ртутного выпрямителя с четырьмя рабочими анодами на 6 А выпрямленного тока.
ЗВН-6-10 000— колба ртутного выпрямителя с тремя рабочими анодами, с независимым возбуждением на 6 А выпрямленного тока при предельном рабочем напряжении в 10 000 В.
Ртутные выпрямители нмеюг малое падение напряжения в дуге. В зависимости от конструкции оно колеблется в пределах от 16 до 25 В. Вследствие малого падения напряжения ртутные выпрямители имеют высокий к. п. д. (до 86%).
Стеклянные ртутные выпрямители применяются для зарядки аккумуляторных батарей, питания дуговых фонарей для киноаппаратов, силовой и осветительной сети постоянного тока, для целей электролиза, для питания оперативных цепей постоянного тока электрической аппаратуры и т. д.